介紹
維生素A是一組脂溶性 retinoid 的名稱,包括 retinol 視黃醇、retinal 視黃醛和 retinyl esters 視黃酯。維生素A涉及免疫功能、視力、生殖和細胞溝通 。維生素A是視紫質(一種在視網膜受體中吸收光的蛋白質)的必需成分,是視覺的關鍵,因為它支持結膜和角膜的正常分化和功能。維生素A還支持細胞生長和分化,在心、肺、腎和其他器官的正常形成和維持中起著至關重要的作用。
人類飲食中有兩種維生素A: preformed vitamin A 既成維生素A(視黃醇及視黃酯)和 provitamin A 維生素A先質(類胡蘿蔔素)。既成維生素A存在於動物來源的食物中,包括乳製品、魚類和肉類(尤其是肝臟)。到目前為止,最重要的維生素A先質是β-胡蘿蔔素:其他還有α-胡蘿蔔素和β-隱黃質。身體將這些植物色素轉化為維生素A。既成維生素A和維生素A先質都必須在細胞內代謝到 retinal 視黃醛和 retinoic acid 視黃酸,這是維生素A的活性形式,以支持維生素的重要生物功能。食物中其他類胡蘿蔔素,如番茄紅素、葉黃素和玉米黃素,不會轉化為維生素A。
各種形式的維生素A在腸道中溶解成為微泡,並被十二指腸粘膜細胞吸收。視黃酯和維生素A先質都轉化為視黃醇,再氧化成視黃醛,然後再氧化成視黃酸。身體的大部分維生素A以視黃酯的形式儲存在肝臟中。
視黃醇和類胡蘿蔔素的量通常用血漿測量,血漿視黃醇水準可用於評估維生素A是否不足。然而,它們評估邊緣維生素A狀態的價值是有限的,因為它們直到肝臟中的維生素A水平幾乎耗盡時才會下降。肝臟維生素A儲備可以通過相對劑量反應測試間接測量, 即在服用少量維生素A的前後測量血漿視黃醇水準。血漿視黃醇水準增加大於20%表示維生素A水準不足。就臨床而言,僅血漿視黃醇水準就足以證明是否不足。
血漿視黃醇濃度低於0.70微摩爾/升(或20微克[mcg]/dL)表示維生素A不足,而0.70~1.05微摩爾/L的濃度在某些人中可能不足。在一些研究中,一些維生素A先質的高血漿或血清濃度與各種健康結果的風險較低有關,但這些研究沒有明確證明這種關係是因果關係。
維生素A以視黃醇活性當量(RAE)形式計算視黃醇和維生素A先質的不同生物活性,所有這些都由身體轉化為視黃醇。一個 mcg RAE 相當於 1 mcg 視黃醇 = 2 mcg 補充β-胡蘿蔔素 = 12 mcg 膳食β-胡蘿蔔素 = 24 mcg 膳食α-胡蘿蔔素或β-隱黃素。
國際單位和mcgRAE
維生素A以 mcg RAE 測量,以前使用國際單位(IUs)。要將 IU 轉換為 mcg RAE,請使用以下:
只有當維生素A的來源已知時,RAE才能直接轉化為IU。例如,如果食物或補充來源是既成維生素A(視黃醇),或者補充來源是β-胡蘿蔔素,則青少年和成年男性900微克RAE的RDA相當於3000IU。這種 RDA 也相當於 18000 IU β-胡蘿蔔素從食物或 36000 IU α-胡蘿蔔素或β-隱黃素食物。因此,含有900微克RAE的混合飲食提供3000至36000 IU維生素A,具體取決於所食用的食物。
維生素A來源
食物
既成維生素A的濃度在肝臟和魚油中最高。其他既成維生素A的來源是牛奶和雞蛋,其中還包括一些維生素A先質。大多數維生素A先質來自綠葉蔬菜、柳丁和黃色蔬菜、番茄製品、水果和一些植物油。在美國飲食中,維生素A的主要食物來源包括乳製品、肝臟、魚類和強化穀物:維生素A先質的主要來源包括胡蘿蔔、花椰菜、哈密瓜和南瓜。
表2表明維生素A的多種飲食來源。表2中動物來源的食物主要含有既成維生素A,植物性食物含維生素A先質,混合成分的食物含有既成維生素A和維生素A先質。
食物 | 微克 (mcg) 每份 RAE |
百 分比 DV* |
---|---|---|
牛肉肝,煎,3盎司 | 6,582 | 731 |
紅薯,皮烤過,1整 | 1,403 | 156 |
菠菜,冷凍,煮,1~2杯 | 573 | 64 |
南瓜派,商業,1塊 | 488 | 54 |
胡蘿蔔,生,1~2杯 | 459 | 51 |
霜淇淋,法國香草,1杯 | 278 | 31 |
乳酪, 里科塔, 部分脫脂, 1 杯 | 263 | 29 |
鲱魚, 大西洋, 醃制, 3 盎司 | 219 | 24 |
牛奶,無脂肪或脫脂,加入維生素A和維生素D,1杯 | 149 | 17 |
哈密瓜, 生, 1/2 杯 | 135 | 15 |
辣椒,甜,紅,生,1~2杯 | 117 | 13 |
芒果, 生, 1 個 | 112 | 12 |
早餐麥片,強化10%的DV維生素A,1份 | 90 | 10 |
雞蛋,煮熟,1大 | 75 | 8 |
黑眼豌豆(豇豆),煮,1杯 | 66 | 7 |
杏,乾燥,10半 | 63 | 7 |
花椰菜,煮沸,1~2杯 | 60 | 7 |
鮭魚, 紅鮭, 煮熟, 3 盎司 | 59 | 7 |
番茄汁,罐裝,3~4杯 | 42 | 5 |
優酪乳,普通,低脂肪,1杯 | 32 | 4 |
金槍魚,罐裝,固體,3盎司 | 20 | 2 |
烤豆,罐裝,普通或素食,1杯 | 13 | 1 |
西葫蘆,所有品種,煮沸,1/2杯 | 10 | 1 |
雞肉,雞胸和皮,烤,1/2雞胸 | 5 | 1 |
開心果,乾烤,1 盎司 | 4 | 0 |
*DV = 每日價值。DV幫助消費者在總飲食範圍內比較食物和膳食補充劑的營養成分。成人和4歲以上兒童維生素ADV是900微克RAE,其中1微克RAE = 1微克視黃醇,2微克β-胡蘿蔔素從補充劑,12微克β-胡蘿蔔素從食物,24微克α-胡蘿蔔素,或24微克β-隱黃素。FDA不要求食品標籤列出維生素A含量,除非維生素A被添加到食品中。提供 20% 或更多 DV 的食物被認為是營養的高來源,但提供較低百分比的 DV 的食物也有助於健康飲食。
美國農業部(USDA)食品數據中心列出了許多食物的營養成分,並提供了由營養成分和和排列IU中含有維生素A、β-胡蘿蔔素的食物。
膳食補充劑
維生素A可在綜合維生素中,或作為獨立補充劑,通常以retinyl acetate 乙酸視黃酯或retinyl palmitate 棕櫚酸視黃酯的形式存在。有些維生素A補充劑中以β-胡蘿蔔素加上既成維生素A,有的只含既成維生素A,或只含β-胡蘿蔔素。補充劑標籤通常會標明每種形式的維生素百分比。市售的維生素A獨立補充劑含量範圍很廣泛。綜合維生素補充劑通常含有 750~ 3000 mcg RAE(25000-10000 IU)維生素A,通常以視黃醇和β-胡蘿蔔素形式出現。
大約28%-37%的普通民眾使用含有維生素A的補充劑。71歲以上的成年人和9歲以下的兒童比其他年齡更有可能服用含有維生素A的補充劑。
維生素A攝入量和狀態
根據對2007-2008年國家健康和營養檢查調查(NHANES),2歲以上的美國人每天平均攝入維生素A為607微克RAE。成年男性的攝入量(649微克RAE)略高於成年女性(580微克RAE)。雖然這些攝入量低於男女建議的攝取量,但被認為也足以滿足人口群體的需求。
NHANES III的數據於1988-1994年進行,發現美國男性約26%、女性34%攝入維生素A先質(類胡蘿蔔素),其餘來自既成維生素A,主要以視黃酯的形式存在。
維生素A攝入量隨著兒童年齡的增長而降低。此外,女孩和非洲裔美國兒童比其他兒童攝入不到三分之二的維生素A RDA的風險更高。
維生素 A 缺乏
維生素A缺乏症在美國是罕見的,然而在許多發展中國家很常見。通常是因為居民無法從動物性食物來源獲得含有既成維生素A的食物,而且由於貧窮,他們通常不食用含有β-胡蘿蔔素的現有食物。根據世界衛生組織的數據,全世界有1.9億學齡前兒童和1910萬孕婦的血清視黃醇濃度低於0.70微摩爾/升。在這些國家,維生素A入量低與營養高時期的健康後果最密切相關,如嬰兒期、兒童期、妊娠期和哺乳期。
在發展中國家,維生素A缺乏通常始於嬰兒期,嬰兒得不到充足的初乳或母乳供應。慢性腹瀉還會導致幼兒過度流失維生素A,而維生素A缺乏會增加腹瀉的風險。幼兒和孕婦維生素A缺乏的最常見症狀是乾眼症。乾眼症的早期症狀之一是夜盲症,會在弱光或黑暗中看不到。維生素A缺乏是兒童可預防失明的首要原因之一。維生素A缺乏症患者往往具有低鐵狀態,這可能導致貧血。即使還沒發生乾眼症,維生素A缺乏也增加了感染(特別是腹瀉和麻疹)的嚴重程度和死亡率風險。
維生素A缺乏風險的群體
以下是最有可能攝入不足的維生素A的群體之一。
早產兒
在發達國家,臨床維生素A缺乏症在嬰兒中是罕見的,只發生在那些有吸收不良的患者中。然而,早產兒出生時肝臟沒有足夠的維生素A儲存,且視黃醇血漿濃度往往在出生後的第一年保持低水平。缺乏維生素A的早產兒患眼部、慢性肺病和胃腸道疾病的風險增加。
發展中國家的嬰幼兒
在發達國家,母乳中的維生素A含量足以滿足嬰兒出生前6個月的需要。但在缺乏維生素A的婦女中,母乳量和維生素A含量不理想,不足以在純母乳餵養的嬰兒中保持足夠的維生素A儲存。發展中國家,剛停止母乳哺餵的嬰兒維生素A缺乏症就開始增加。嬰兒和兒童中最常見的和容易識別的維生素A缺乏症狀就是乾眼症。
發展中國家孕婦和哺乳期婦女
孕婦需要額外的維生素A來維持胎兒生長和組織維護,以及支持自己的新陳代謝。世界衛生組織估計,全世界有980萬孕婦因維生素A缺乏而患有乾視症。孕婦和哺乳期婦女維生素A缺乏的其他影響包括孕產婦和嬰兒發病率和死亡率增加、貧血風險增加、嬰兒生長發育緩慢。
囊性纖維化患者
大多數囊性纖維化患者有胰腺功能不全,由於難以吸收脂肪而增加維生素A缺乏的風險。一些橫斷面研究發現,15%-40%的囊性纖維化患者缺乏維生素A。然而,胰腺置換治療、加強營養和熱量補充劑已幫助大多數囊性纖維化患者獲得足夠的維生素A。一些研究表明,口服補充劑可以矯正囊性纖維化患者的低血清β-胡蘿蔔素水準,但沒有對照研究檢查維生素A補充劑對囊性纖維化患者臨床結果的影響。
維生素A與健康
本節側重於維生素A可能發揮作用的三種疾病:癌症、與年齡相關的黃斑變性(AMD)和麻疹。
癌症
由於維生素A在調節細胞生長和分化方面的作用,一些研究已經檢驗了維生素A與各種癌症之間的關聯。然而,血清維生素A水平或維生素A補充和癌症風險之間的關係尚不清楚。
對目前吸煙、曾經吸煙以及從未吸煙的人進行的幾項前瞻性和回顧性的觀察研究發現,類胡蘿蔔素、水果和蔬菜,或都有吃,攝入量越高的肺癌風險越低。然而,臨床研究沒有表明補充β-胡蘿蔔素和/或維生素A有助於預防肺癌。在胡蘿蔔素和視黃醇功效試驗 (CARET) 中,18314 名現任和前任吸煙者(包括一些曾職業接觸過石棉的男性)每天服用含30 毫克β-胡蘿蔔素和 7500 mcg RAE(25000 IU)棕櫚酸視黃酯補充劑,平均吃4年。在 α- 生育酚+β- 胡蘿蔔素(ATBC)癌症預防研究中,29133名男性吸煙者服用50毫克/天α-生育酚,20毫克/天β-胡蘿蔔素,50毫克/天α-生育酚+20毫克/天β-胡蘿蔔素,或安慰劑5~8年。在醫生健康研究的β-胡蘿蔔素成分中,22071名男性醫生服用了325毫克阿司匹林加50毫克β-胡蘿蔔素,50毫克β-胡蘿蔔素加阿司匹林安慰劑,325毫克阿司匹林加β-胡蘿蔔素安慰劑,或兩種安慰劑間隔服用12年。
在這三項研究中,服用高劑量的β-胡蘿蔔素,無論是否含有7500微克RAE(25000 IU)視黃酮或325毫克阿司匹林,都不能預防肺癌。事實上,CARET和ATBC的研究表明,服用β-胡蘿蔔素補充劑,或β-胡蘿蔔素和棕櫚酸視黃酯補充劑的研究參與者,患肺癌的風險顯著增加。醫生健康研究沒有發現服用β-胡蘿蔔素補充劑的參與者患肺癌的風險增加,可能是因為研究中只有11%的醫生是現任或前任吸煙者。
關於β-胡蘿蔔素與前列腺癌之間關係的證據是混合的。CARET研究參與者每天服用β-胡蘿蔔素和棕櫚酸視黃酯補充劑比不服用補充劑的男性低35% 。 然而ATBC研究發現,基線血清β-胡蘿蔔素和視黃醇水準,以及補充β-胡蘿蔔素對存活率沒有影響。此外,基線血清視黃醇水平最高的五分之一男性,比最低五分之一的男性患前列腺癌的可能性高20% 。
ATBC和CARET的研究結果表明,大劑量的β-胡蘿蔔素補充劑量(無論有沒有棕櫚酸視黃酯),目前吸煙者、曾經吸煙者和接觸石棉的工人都有不利影響。對於從未吸煙的人的相關性,以及對食物或綜合維生素中獲得β-胡蘿蔔素及視黃醇的影響尚不清楚。需要更多的研究來確定維生素A對前列腺癌、肺癌和其他類型的癌症的影響。
與年齡相關的黃斑變性
與年齡相關的黃斑變性(AMD)是老年人視力喪失的主要原因。AMD的病因未知,但推測是氧化壓力的累積效應發生作用。如果是這樣,具抗氧化功能的類胡蘿蔔素的補充劑,如β-胡蘿蔔素、葉黃素和玉米黃素,可能有助於預防或治療這種情況。特別是葉黃素和玉米黃素會積聚在視網膜中,視網膜是被AMD破壞的眼睛組織。
與年齡相關的眼病研究(AREDS)是一個大型的隨機臨床試驗, 發現患有晚期AMD的高風險參與者(即患有中度AMD或單眼患有晚期AMD)每天服用含有β-胡蘿蔔素(15毫克)、維生素E(180毫克[400 IU]dl-α-生育酚乙酸酯)、維生素C(500毫克)、鋅(80毫克)和銅(2毫克)的補充劑5年,和安慰劑組相比,患晚期AMD的風險降低25%。
後續的 AREDS2 研究證實了這種補充劑在 5 年隨訪期間內減少 AMD 的價值,但發現在配方中添加葉黃素(10 毫克) 和玉米黃素 (2 毫克) 或歐米茄-3 脂肪酸不會帶來任何額外的益處。重要的是,此研究表明β-胡蘿蔔素不是必需的成分,不含β-胡蘿蔔素的原始 AREDS 配方對預防發展為晚期AMD 具有相同的保護作用。在更詳細的結果分析中,補充葉黃素和玉米黃素補充劑且膳食攝入量最低的參與者,與未服用這些類胡蘿蔔素補充劑的參與者相比,患晚期AMD的風險降低了26% 。服用含有葉黃素和玉米黃素但不含β-胡蘿蔔素的改良版參與者,比服用β-胡蘿蔔素但未服用葉黃素或玉米黃素的參與者患晚期AMD的風險低18%。
已患有或正在發展AMD者應與其醫療保健提供者討論服用 AREDS 中使用的補充配方之一。
麻疹
麻疹是發展中國家兒童發病率和死亡率的主要原因。大約一半的麻疹死亡發生在非洲,但這種疾病並不僅限於低收入國家。維生素A缺乏是嚴重麻疹的已知危險因素。世界衛生組織建議居住在維生素A缺乏高流行地區的1歲以上麻疹兒童口服高劑量維生素A(60000微克 [200,000 IU])持續兩天。
Cochrane對8項用維生素A治療麻疹兒童的隨機對照試驗審查發現,連續兩天、每天60000微克 [200,000 IU]維生素A可降低2歲以下兒童麻疹死亡率,和2歲以下兒童肺炎死亡率。維生素A也減少了哮吼的發生率,但不會減低肺炎或腹瀉的發生率,儘管在接受維生素A補充劑的兒童中,發燒、肺炎和腹瀉的平均持續時間較短。對麻疹治療的六項高品質隨機對照試驗的薈萃分析還發現,服用兩劑30000微克RAE(100000IU)的嬰兒和服用60000微克RAE(200000IU)的較大兒童顯著降低了麻疹死亡率。這些研究中使用的維生素A劑量遠遠高於UL。在美國等維生素A攝入量通常充足的國家,補充維生素A治療麻疹的效果尚不確定。
身體需要維生素A來維持角膜和其他表皮,因此與麻疹相關的維生素A血清濃度較低,特別是在蛋白質熱量營養不良的人中,可導致失明。在 Cochrane 評估的研究中均未將失明做為主要結果。然而,一項對130名非洲麻疹兒童的臨床調查表明,這些兒童中一半的角膜潰瘍,以及幾乎所有的雙側失明,都發生在維生素A缺乏症兒童身上。
過量維生素A帶來的健康風險
由於維生素AA是脂溶性的,身體會儲存過量的維生素A,主要是在肝臟,且可以積累。雖然過量的既成維生素A可能具有顯著的毒性(稱為維生素A過多症),但大量的β-胡蘿蔔素和其他維生素A先質與主要的不良反應無關。維生素A過多症的表現取決於過量攝入的大小和速度。突然大量攝入維生素A後,就像吃北極熊肝臟的北極探險家一樣是急性的。長期攝入過量的維生素A會導致顱內壓力增加(假性腦瘤)、頭暈、噁心、頭痛、皮膚刺激、關節和骨骼疼痛、昏迷,甚至死亡。雖然維生素A超標可能是由於過量的飲食攝入,這個情況通常是由於從補充劑或治療中攝入過多的既成維生素A的結果。當人們攝入過多維生素A時,體內劑量在停止攝入後需要很長時間才能下降,由此造成的肝臟損傷並不總是可逆的。
觀察研究表明,大量攝入既成維生素A(每天超過1500微克僅略高於RDA),與降低骨礦物質密度和增加骨折風險存在關聯。然而,關於這種風險的研究結果是喜憂參半的,因此這種關聯的安全視黃醇攝入量是未知的。
超過UL的既成維生素A和一些用局部治療的合成視黃醇(如isotretinoin異維A酸和etretinate依曲替酯)的總攝入量可導致先天缺陷。這些先天缺陷可能包括眼睛、頭骨、肺和心臟的畸形。可能懷孕的婦女不應服用高劑量的維生素A補充劑。
與既成維生素A不同,β-胡蘿蔔素不會致畸或導致生殖毒性。即使大劑量補充(20-30毫克/天)的β-胡蘿蔔素或長期富含類胡蘿蔔素的食物也與毒性無關。長期過量β-胡蘿蔔素的最顯著影響是胡蘿蔔素皮膚沉澱,這是一種皮膚變成黃橙色的無害情況。這種情況可以通過停止攝入β-胡蘿蔔素來逆轉。
補充5至8年β-胡蘿蔔素,無論是否含有和棕櫚酸視黃酯,與現在吸菸者、曾經吸煙者以及現在吸或曾經吸煙且接觸石棉者的肺癌和心血管疾病的風險增加有關。在ATBC的研究中,β-胡蘿蔔素補充劑(每天20毫克)也與死亡率增加有關,主要原因是肺癌和缺血性心臟病。CARET研究提前結束,因為研究人員發現,每日β-胡蘿蔔素(30毫克)和棕櫚酸視黃酯(7500微克RAE[25000 IU])補充劑增加了肺癌和心血管疾病死亡率的風險。
FNB已經為既成維生素A建立了上限攝取量,適用於食物和補充劑的攝入。FNB根據男性和女性肝異常風險增加、致畸效應以及嬰兒和兒童一系列毒性相關的量來制定上限攝取量。FNB還考慮了與骨礦物質密度降低相關的既成維生素A水平,但並沒有將這些數據作為上限攝取量的基礎,因為證據相互矛盾。FNB 尚未為β-胡蘿蔔素和其他維生素A先質建立上限攝取量。FNB建議不要為普通民眾補充β-胡蘿蔔素,除非作為預防維生素A缺乏的維生素A來源。
與藥物的互動
維生素A可以與某些藥物相互作用,有些藥物會對維生素A水平產生不良影響。下面提供了幾個例子。定期服用這些藥物的人應與醫療保健提供者討論其維生素A狀態。
Orlistat
一種減肥療法,會減少維生素A、其他脂溶性維生素和β-胡蘿蔔素的吸收,導致一些患者的血漿水準降低。Alli和Xenical的製造商建議鼓勵服用 Orlistat 的患者服用含有維生素A和β-胡蘿蔔素的綜合維生素補充劑,以及其他脂溶性維生素。
Retinoids
幾種源自維生素A中提取的合成視黃醇被用作處方藥。例子包括銀屑病治療 acitretin (Soriatane®) 和白 bexarotene (Targretin®) ,用於治療T細胞淋巴瘤的皮膚影響。與維生素A補充劑結合服用增加維生素A過多症的風險。
維生素A和健康飲食
聯邦政府的《2020-2025年美國人膳食指南》指出,"由於食品提供一系列營養物質和其他有益於健康的成分,營養需求應主要通過食品來滿足。...在某些情況下,強化食品和膳食補充劑是有用的,當它是不可能的,否則滿足一個或多個營養素的需求(例如,在特定的生命階段,如懷孕)。
有關建立健康飲食模式的更多資訊,請參閱和美國農業部的MyPlate。
《美國人膳食指南》將健康的飲食模式描述為: